| 研究概要 |
超伝導/強磁性絶縁体/超伝導接合系のジョセフソン電流の特性は,スピンフリップ散乱が起こるためにジョセフソン接合系のフリーエネルギーが,左右の超伝導体の位相の差がπの場合に安定になる,π接合になる場合があることが以前から知られていた.現在ではπ接合はd波の超伝導体のジョセフソン接合の特徴の1つとして知られているが,準粒子のもつスピンの自由度から生じる超伝導/強磁性絶縁体/超伝導接合系のπ接合をミクロに見直すことは意味がある.通常のジョセフソン電流の研究は,古崎らのミクロな取扱で,weak-linkの極限からtunneling-limitまで準粒子のエネルギー準位を用いて表されている.しかし,絶縁体の領域がスピンを持っている場合の対応する計算はこれまでなかった.我々は,強磁性絶縁体の領域に束縛したエネルギー準位を解析的に求めた.局在スピンとの交換エネルギーが大きくなるにつれて,束縛準位の状態はスピン偏極する.さらに超伝導/強磁性絶縁体/超伝導接合系の電流特性を表す新しい式を導出した.交換エネルギーが大きくなるにつれて,ジョセフソン接合が0-接合からπ接合にクロスオーバーすることが明らかになった.またd波超伝導体/常伝導体/d波超伝導体接合系のd.c.ジョセフソン電流の解析的な式も導出した。表面に形成されるミッドギャップ状態がジョセフソン電流に深刻な影響を与える事が明確となった。我々はこれらの研究とは別に一次元量子流体におけるスピンギャップ状態の研究をボゾン化の方法で行った。その結果グリーン関数を求めた。
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